本体内にシャフトとともに回転可能に支持されたシリンダバレルと、前記シリンダバレルに軸方向に摺動可能に挿入された複数個のピストンの頭部を摺動可能に保持する斜板と、を有する斜板式可変容量形ピストンポンプであって、
前記本体に摺動自在に嵌挿され、前記斜板を押圧して前記斜板の前記シリンダバレルに対する傾転角を変更するコントロールピストンと、
前記斜板に組み付けられるとともに、前記コントロールピストンに接触する湾曲面を有する突起を備えたリテーナピンと、
前記コントロールピストンに形成されて前記突起に接触する、前記コントロールピストンの摺動方向に垂直な平面部と、
前記斜板において前記コントロールピストンに対向する面に形成された座面部と、
前記リテーナピンに形成され、前記座面部に合致する接合面部と、
前記斜板と前記リテーナピンとの間に介在し、前記接合面部を前記座面部に付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とする斜板式可変容量形ピストンポンプ。
前記斜板に、前記リテーナピンと嵌合することによって、前記接合面部が前記座面部に対して摺動して前記リテーナピンが回転することを防止する回転止め部を設けたことを特徴とする請求項１記載の斜板式可変容量型ピストンポンプ。
【背景技術】
【0002】
従来、建設機械や産業機械に用いられる斜板式可変容量型ピストンポンプまたはモータは、吐出容量を決定する斜板の傾転角を制御するためのコントロールピストンを有し、該コントロールピストン先端の曲面が、斜板の平面に形成された接触部に直接または間接的に点または線で接触していた。
【0003】
このようなピストンポンプまたはモータにおいて、コントロールピストンには、ピストンの移動方向以外の荷重、すなわち偏荷重が作用し、コントロールピストンのハウジングが摩耗したり、かじりを発生するおそれがあった。
【0004】
この問題について、特許文献１には、斜板に一体的に組み付けたリテーナピンの先端に断面半円形状の突起を形成し、この突起をコントロールピストンの先端の平面部に線接触させることにより、接触面圧を低減させるとともに、斜板の傾転角にかかわらずコントロールピストンの偏荷重を低減するピストンポンプが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１のピストンポンプでは、リテーナピンが斜板を前後に貫通する円筒部を有し、この円筒部の径方向に円筒部および斜板を貫通するスプリングピンによって、リテーナピンが斜板に固定されていた。そのため、スプリングピンが貫通するピン孔の径や形成位置が不正確に形成されてしまった場合には、スプリングピンがピン孔の中で動いてしまい摩耗するおそれや、コントロールピストンから受ける荷重がスプリングピンに集中してしまうおそれがあった。
【0007】
本発明は前記の問題点を解決するためになされたものであり、部品の加工精度に左右されず、部品の摩耗や破損を防止することができる斜板式可変容量型ピストンポンプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の斜板式可変容量型ピストンポンプは、本体内にシャフトとともに回転可能に支持されたシリンダバレルと、シリンダバレルに軸方向に摺動可能に挿入された複数個のピストンの頭部を摺動可能に保持する斜板と、を有する斜板式可変容量形ピストンポンプであって、
本体に摺動自在に嵌挿され、斜板を押圧して斜板のシリンダバレルに対する傾転角を変更するコントロールピストンと、
斜板に組み付けられるとともに、コントロールピストンに接触する湾曲面を有する突起を備えたリテーナピンと、
コントロールピストンに形成されて突起に接触する、コントロールピストンの摺動方向に垂直な平面部と、
斜板においてコントロールピストンに対向する面に形成された座面部と、
リテーナピンに形成され、座面部に合致する接合面部と、
斜板とリテーナピンとの間に介在し、接合面部を座面部に付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明の斜板式可変容量型ピストンポンプによれば、部品の加工精度に左右されず、部品の摩耗や破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係るピストンポンプを示す断面図である。
【図2】同ピストンポンプのリテーナピンを単体で示す斜視図である。
【図3】同ピストンポンプのリテーナピン付近を示す部分拡大断面図である。
【図4】同ピストンポンプのリテーナピン付近を示す部分拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態に係る斜板式可変容量型ピストンポンプについて、図面を用いて説明する。図１に示すように、ピストンポンプ１００は、本体１０２と、本体の内部に回転自在に支持されたシャフト１０４と、シャフト１０４にスプライン結合されてシャフト１０４とともに回転するシリンダバレル１０６と、斜板１０８とを有する。
【0012】
シリンダバレル１０６の回転軸を中心とする同一円周上には、複数個のボア１１０が形成され、ボア１１０の内部にはピストン１１２が摺動自在に挿入されている。ピストン１１２の先端部は、ボア１１０の開口から突出し、シュー１１４を介して斜板１０８の表面に摺動自在に当接している。
【0013】
斜板１０８は、本体１０２に結合されたすべり軸受１１６に当接するとともに、スプリング１１８の弾発力によってすべり軸受１１６に付勢されている。そのため、斜板１０８は、すべり軸受１１６を摺動することにより傾転角を変化させることができる。なお、本明細書において、傾転角とは、シリンダバレル１０６の回転軸に垂直な平面を基準としたときの斜板１０８の角度をいう。また、斜板１０８においてシリンダバレル１０６およびコントロールピストン１２０に対向する面を前面といい、その反対側の面を背面という。さらに、斜板１０８の前面側を前方といい、背面側を後方という。
【0014】
ピストンポンプ１００では、回転するシリンダバレル１０６に内蔵されたピストン１１２が斜板１０８に係合して摺動することにより、シャフト１０４の軸方向に沿って往復動し、図示しないアクチュエータに圧力流体を吐出する。そして、斜板１０８の傾転角が大きくなるほど、ピストン１１２の往復距離も大きくなり、吐出容量が増加する。
【0015】
斜板１０８は、傾動用のばね部材１３０の弾発力により傾転角を増大させる方向に付勢されている。ばね部材１３０の基端は本体１０２に当接し、ばね部材１３０の先端には、斜板１０８側に弾発力を伝えるためのスプリングホルダ１３２が装着されている。
【0016】
また、ピストンポンプ１００は、本体１０２に穿設された孔に摺動自在に挿嵌されたコントロールピストン１２０を有する。斜板１０８の前方に配置されたコントロールピストン１２０が、ばね部材１３０の付勢力に抗して斜板１０８の傾転角を減少させる方向に押圧し、斜板１０８に所要の傾転角を付与してピストンポンプ１００の吐出容量を制御する。コントロールピストン１２０の先端は、後述するリテーナピン１４０の突起１４２と同じ左右幅を有する凹溝１２２を有しており、突起１４２に接触する凹溝１２２の底面は、コントロールピストン１２０の摺動方向に対して垂直な平面である平面部１２０となっている。
【0017】
図２および図３に示すように、本実施形態のピストンポンプ１００は、斜板１０８に一体的に組み付けられて、コントロールピストン１２０に接触するリテーナピン１４０を有する。リテーナピン１４０は断面半円形状の湾曲面を有する突起１４２を有しており、突起１４２はコントロールピストン１２０の凹溝１２２に嵌入し、平面部１２０に線接触する。突起１４２の湾曲面としては断面半円形状が好ましいが、斜板１０８の傾動範囲において平面部１２０に線接触できる他の形状でもよい。突起１４３の左右の側面部１４３ａ，１４３ｂは、平面状に形成されている。突起１４２の背面には、斜板１０８の前面に設けられた座面部１６０に合致する接合面部１４４が形成されている。座面部１６０および接合面部１４４は、いずれも平面として形成されているが、コントロールピストン１２０からの荷重を実質的に分散して受けることができれば曲面であってもよい。
【0018】
リテーナピン１４０は、接合面部１４４から延びて斜板１０８を前後に貫通する円筒部１４６を有するとともに、円筒部１４６の後端内周面には、スプリングホルダ１３２を保持する略円すい形状のくぼみ１４８が形成されている。円筒部１４６は、斜板１０８に形成された孔１０９に内接する外周面を有している。
【0019】
斜板１０８の背面から後方に突出する円筒部１４６の外周面には、環状溝１５０が刻設されている。この環状溝１５０にはスナップリング１５２が装着され、スナップリング１５２は円筒部１４６から径方向に突出する。このスナップリング１５２と斜板１０８の背面との間には、付勢部材である皿ばね１５４が挟持される。斜板１０８の背面では、皿ばね１５４がちょうど収容されるように形成された溝によって、皿ばね１５４が位置決めされる。皿ばね１５４の弾発力はスナップリング１５２を斜板１０８の背面から軸方向に遠ざけるように作用するため、接合面部１４４が座面部１６０に接合するように付勢されるとともに、リテーナピン１４０が斜板１０８に組み付けられる。リテーナピン１４０の前方への移動は皿ばね１５４の弾発力によって防止され、後方への移動は接合面部１４４と座面部１６０との接合によって防止され、上下左右方向への移動は円筒部１４６が斜板１０８の孔１０９に内接することによって防止される。
【0020】
また、図４に示すように、リテーナピン１４０の回転は、斜板１０８との嵌合によって防止されている。斜板１０８における座面部１６０の左右両側には、前方に突出する回転止め部１６２ａ，１６２ｂがそれぞれ設けられている。リテーナピン１４０を斜板１０８に組み付けると、突起１４２の側面部１４３ａ，１４３ｂが左右から回転止め部１６２ａ，１６２ｂに挟持されるため、接合面部１４４が座面部１６０に対して摺動しリテーナピン１４０が円筒部１４６の軸周りに回転することが防止される。
【0021】
本実施形態のピストンポンプ１００によれば、接合面部１４４と座面部１６０とでコントロールピストン１２０からの荷重を受けることができるため、荷重が局所的に集中することによる摩耗や破損を防止することができる。また、接合面部１４４を座面部１６０に付勢する皿ばね１５４によって、円筒部１４６が前後方向に摺動することが防止され、摺動部分の摩耗を防止することができる。さらに、皿ばね１５４によってリテーナピン１４０を斜板１０８に組み付けたことにより、高度な加工精度を必要とせずに低コストで部品の摩耗を防止することができる。
【0022】
また、回転止め部１６２ａ，１６２ｂによってリテーナピン１４０の回転が防止されることにより、突起１４２が正しい姿勢で保持されるため、斜板１０８の傾動範囲において突起１４２を常にコントロールピストン１２０の平面部１２４に線接触させることができる。
【0023】
さらに、リテーナピン１４０とコントロールピストン１２０との接触が線接触となることで、点接触に比べて接触面圧が低減される。また、コントロールピストン１２０がリテーナピン１４０に接触する際、断面半円形状すなわち円柱の外周面との接触となり、接戦の垂直方向に荷重が作用するため、コントロールピストン１２０には、その移動方向の荷重しか作用しない。これにより、コントロールピストン１２０に偏荷重が作用しないため、コントロールピストン１２０と摺動する本体１０２の摩耗を低減することができる。
【0024】
以上では、斜板式可変容量型ピストンポンプ１００の構造について説明したが、ピストンモータにも同様の構造を適用することができる。
